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基于Web的時(shí)變體數據的體繪制方法
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作者單位:

西南科技大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

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基金項目:

國家自然科學(xué)基金(No.61802320,No.61872304),國防基礎科研計劃(No.JCKY2017404C004)


Volume Rendering of Time-Varing Volume Data in Web
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    摘要:

    傳統Web體繪制方法主要集中在利用服務(wù)器端進(jìn)行預處理和繪制任務(wù),瀏覽器端僅用于呈現繪制結果,這樣會(huì )造成服務(wù)器負載過(guò)高,同時(shí),當繪制參數發(fā)生更改時(shí),必須向服務(wù)器請求新的繪制結果,這樣也易受網(wǎng)絡(luò )延遲的影響。為了解決以上問(wèn)題,實(shí)現在瀏覽器本地進(jìn)行體繪制和交互,本文提出一種基于WebGL的體繪制方法,以時(shí)變體數據為例,在瀏覽器端實(shí)現光線(xiàn)投射體繪制算法。同時(shí),為了提升繪制效率和減少內存占用,本文基于維度壓縮方法,優(yōu)化時(shí)變體數據的預處理過(guò)程。最后,本文設計了Web體繪制系統,引入暴風(fēng)時(shí)變數據集以驗證方法的有效性,結果表明,本文方法能夠在瀏覽器本地對時(shí)變體數據進(jìn)行體繪制,繪制時(shí)間在50ms以下,幀速率可達到50 FPS以上,同時(shí)支持實(shí)時(shí)交互,并且當繪制參數發(fā)生更改時(shí),系統能夠直接在瀏覽器端進(jìn)行重新繪制。

    Abstract:

    Traditional web volume rendering methods mainly focus on use of server for preprocessing and rendering, the browers is only used to be display the rendering result. This will cause high server load. Moreover, request for new rendering result must be sent to server when rendering parameters change, which is also susceptible to network latency. To solve the above problems, realizing volume rendering and interaction in browsers, a WebGL-based volume rendering method is proposed in this paper, which implemented ray-casting algorithm, taking time-varing volume data as example, in browers. In addition, for reducing rendering time and memory usage, the preprocessing of volume data is optimized based on dimension compression method. Finally, this paper designed a web volume rendering system, and introduced Isabel Hurricane data sets to verify the effectiveness of the methods. The results show that this method can realize volume rendering of time-varing data in the browser. The rendering time is less than 50ms, and the frame rate can reach more than 50FPS. Furthermore, it supports real-time interaction and redraw directly in the browser when the rendering parameters change.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

張楨,吳亞?wèn)|.基于Web的時(shí)變體數據的體繪制方法計算機測量與控制[J].,2020,28(4):205-210.

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歷史
  • 收稿日期:2020-01-03
  • 最后修改日期:2020-03-02
  • 錄用日期:2020-03-03
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-04-15
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